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冰斗与冰舌

时间:2022-01-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:只要冬季的降雪量超过夏季的融雪量,粒雪层就会在重力的作用下顺着山坡缓缓移动。随着粒雪的不断扩张,典型的蓝色冰川开始在粒雪层的外缘显露。穿越雪原的冰舌由比粒雪更大的颗粒组成,其颗粒间的距离更短,紧密程度更高。尽管冰舌的移动速度比粒雪更快,但两者的移动方式大体相同。而约翰逊则发现,山岳冰川的源头部位,往往栖息在露天剧场状的洼地中。
冰斗与冰舌_46亿年的地球

科学发现所引发的问题常常多于它们所能解决的问题,阿加西和福布斯的发现也不例外。科学家们已经论证了冰山确实能够移动。但这又引出了另一个更为棘手的问题,即这种移动究竟是如何实现的呢?众所周知,冰体在瞬间强压的作用下十分易碎。那么,这种硬脆的固体究竟是如何在持续并渐强的压力下,如黏稠的糖浆一般流动自如的呢?

1893年,通晓天文但对冰川却知之甚少的P.朱尔斯·J.詹森博士在冰封的勃朗峰峰顶搭建了一个天文台。该天文台刚建成没多久便开始下陷。尽管起初有23英尺高,但七年之后,天文台的屋顶已被掩埋在皑皑白雪之下了。之后的六年每年夏天都会有工人来清理积雪,开辟一条通往天文台顶层的通路。那时,天文台的主体结构已经深深地陷入地基下的流冰之中,就连詹森博士本人都已决定将其弃之不顾且毫不惋惜。又过了三年,当天文台只剩下塔尖暴露在外时,后知后觉的人们才把天文台从冰雪中挖掘出来当作柴火使用。而在挖掘的过程中,人们发现,冰雪下的天文台已经朝面向沙莫尼坡的方向下滑了许多,与山顶雪原移动的方向正好一致。

这些位于山地最高峰或次高峰的雪原正是孕育冰川的温床。这些地区的冬季降雪量相对丰沛,以至于在夏日的光照之下,雪原中仍然保有一定数量的厚雪堆。当粉末状的雪花一层层轻覆在山壑顶部的凹地中时,底层的雪花往往会因为上层重力的挤压而重新结晶,产生一种新的混合物。法语中称其为“粒雪”(névé)。换言之,在一种现代科学尚未探明的过程中,雪花会在不断变化的压力的作用下逐渐演化出较大的如冰雹般的颗粒结构。

只要冬季的降雪量超过夏季的融雪量,粒雪层就会在重力的作用下顺着山坡缓缓移动。而其移动的过程很有可能是通过反复地消融和冻结实现的。随着粒雪的不断扩张,典型的蓝色冰川开始在粒雪层的外缘显露。随着时间的推移,初生的冰川逐渐发育成长,它们横向扩张,也顺着山势纵向延伸。当冰川发育成熟时,它们便会驱散河流,盘踞河谷,其中的佼佼者甚至将目标转移到山谷之外,在被阳光融尽之前便攻取那些广袤无垠的山麓平原。

穿越雪原的冰舌由比粒雪更大的颗粒组成,其颗粒间的距离更短,紧密程度更高。尽管冰舌的移动速度比粒雪更快,但两者的移动方式大体相同。冰舌在雪原上恣意流淌,看似由某种黏性液体构成,本质上却依然属于固态物质。冰床的底部和侧壁都是不规整的基岩,当冰舌流过冰床时,两者间会产生巨大的摩擦,从而在基岩表面刻出道道沟痕。其触目惊心之程度,足以令那些被冰舌流动的假象所迷惑的登山者们大梦惊醒。他们必须处处提防。那贪婪的冰雪深渊,随时都在等待失足者跌入它的血盆大口。历史证明,死神就潜伏在冰川裂隙的中心地带。然而,一位名叫W.D.约翰逊的探险家仍然勇于向冰川底·部的死亡地带发起挑战。他明白,在冰渊的深处,除了危险还可能潜藏着某个答案,某个足以解开全世界困惑的答案。

俯视角度下的冰舌,冰舌区是冰川作用最活跃的地段,大部分也是冰川的消融区

这项危险的探索始于20世纪初期。那时,关于冰川活动对地表的影响的长期争论已经接近尾声。一些科学家声称冰川能保护基部的岩石,另一些则认为冰川是无情的刨蚀者。后者的观点如今已经广为人们所接受。而约翰逊则发现,山岳冰川的源头部位,往往栖息在露天剧场状的洼地中。而没有冰川覆盖的山体上,并不存在这种洼地地貌。他一面惊叹,一面猜测正是冰川本身掘蚀出了这些特有的洼地。为了消除心中的困惑,约翰逊身体力行,艰难涉险。他来到内华达山脉上的莱伊尔峰冰川,自冰川的补给雪原而下,深入横切冰舌的陡坎之中。经过一系列的调查,他最终庄严地公布了自己的发现:

我能看见数不尽的冰裂隙,它们连接着大大小小的雪地,从上往下看去,整个场景就像一幅地图一样在我眼前展开。接着,我便发现了那条曾有瑞士登山者失足跌落的大裂隙。这条裂隙几乎与整个剧场形的微地貌的边壁平行,十分陡峭。仔细看去,裂隙内部的岩壁粗糙不平,支离破碎,但它们却能起到支撑整个对称的弧形裂隙的重要作用。那时,我的心中已经有了一个模糊的设想,我认为正是冰川塑造了这个天然的大剧场,也必然只有在富有冰川的山岳之间,才会出现这么多形如剧场般的有利于新雪积累的地貌。紧接着,我马上想到,这条弯曲的巨大裂隙也许会一直向下贯通,延伸到冰斗的边壁和陡坡的底部。而且在这条裂隙中,顶部裂口与底部裂缝相对应的水平分布之间,或许也并没有什么必然的联系。

冰斗,雪线附近围椅状半圆形凹地,是冰斗冰川的源地

我一边向下探去,一边测量裂隙的深度。在这条深约150英尺的裂隙中,上面100多英尺的岩壁上都覆满冰层,只有最后二三十英尺的岩壁裸露出来。果不其然,裂隙朝下一直通到了崖壁的底部。我不敢说我身处的站立面就是彻彻底底的基岩,我也不敢说它是完全水平的。但是,在这深深的裂隙中,我确实得到了一席之地,而且,这块小空当也不至于陡到让人站不住脚。不过,这里到处都是大大小小的石块和冰块,给我带来不少麻烦。为了进行一些细致的观察,我不得不经常举着蜡烛爬上这些石块堆、冰块堆,然后被滴滴答答的雪水淋个湿透。所幸,在岩壁底部向上五到十英尺的地方,我还是发现了一线留痕。我确信,那就是消融的老冰川基底所留下的痕迹。

在裂隙被冰川直接刨蚀过的一面,岩壁上的轮廓格外分明。尽管岩石质地坚硬,并未遭到侵蚀,却被硬生生地撕出许多裂口来。破碎的岩面上,每一处分明的棱角都是一次刨蚀或掘蚀的结果。我还看到几块石头和冰块倾落,倚在对面的冰壁下。巨大的冰柱和石笋状的冰锥随处可见。倾落的石块上都覆有一层薄薄的冰,陡壁上的壁缝里也会覆上这种冰层,因此,在这道裂隙中,到处都是冰雪融化的景象。那些壁缝中还有一层薄薄的岩皮,轻轻一碰便会脱落。

这些极易脱落的岩皮表明,岩壁上的积水发生过反复的冻结与融化。冰水结冻和融化的周期很短,可能需要一天。而在大剧场形的冰斗侧壁外,在冰川表面,这种冻融周期则可能需要一年,具有季节性。凡此种种见闻,一言以蔽之,便是冰裂隙底部的弧形区域,以及冰斗侧壁上相应的弧形区域,两者都是发生相对剧烈的冰雪侵蚀的场所。不难理解,冰川的覆盖能起到保护岩层的作用,它使得基岩的温度总是处于冰点之下,从而使其免于温度的剧烈变化。因此,(尤其在夏天)如果冰斗的边壁暴露在冰裂隙的开口之下,那么岩壁的温度就会日复一日地在冰点上下来回跳跃。这样一来,冻融风化的作用就会变得集中而显著,从而使冰川侵蚀和搬运岩屑的效率大大提高。结果,岩体不断流失,侵蚀不断加剧,冰斗也就越挖越深。

换言之,在冰川倾泻而出的雪原附近,那横亘山体的巨大裂隙正如一道难以抚平的伤痕。只要冰川依旧存在,伤痕就无法痊愈。每年夏天,灼热的阳光照进裂口,昔日的毒疮便会在冰霜的恶意中扩散。那裂隙的底部又仿佛潜伏着一只嗜吃的野兽,它不断地吞噬着被冻碎的岩屑,也吞噬着自周遭洼地里倾落的冰雪。待到它酒足饭饱、昏昏欲睡之时,便会拖着硕大的身躯,悠悠然顺山势而下。只有在冬天,丰沛的降雪会填补昔日的创口,一切才能恢复平静。但只要春天来临,病痛便会复发。这样年复一年,巨大的裂隙便会一步步地朝着冰川源头方向的山壁逼近,而冰雪之力也会同时一层层地侵蚀掉山壁底部的基岩。通过这种方式,冰川的底床不断加深,侧壁不断后退,并且直逼山脉中最险峻的峰峦。

诚然,冰斗的形成过程至今仍存在诸多疑问,但探险家的成就依然不可否认。凭借着超群的胆识与智慧,约翰逊以冰川侵蚀作用最为活跃的地带为例,向世人揭示了该作用的部分机理。正是透过他的描述,人们才更深刻地意识到,那看似平静流动的冰川之下其实时刻都激荡着汹涌的波澜。

冰川侵蚀使石块支离破碎

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